KR100633799B1 - Circuit for controlling operation of a cardiopulmonary resuscitation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 심폐소생술 장치가 결합된 환자이송장치의 구성도,1 is a block diagram of a patient transfer device coupled to the CPR device to which the present invention is applied,
도 2는 도 1의 환자이송장치의 종단면도,Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the patient transfer device of FIG.
도 3은 도 1의 환자이송장치의 횡단면도, 3 is a cross-sectional view of the patient transfer device of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 심폐소생술 장치의 구동제어회로도,4 is a drive control circuit diagram of the cardiopulmonary resuscitation device according to the present invention,
도 5a 및 도 5b는 도 4의 구동제어회로의 압박 및 호흡 동작 주기 신호도,5a and 5b is a signal signal of the compression and breathing operation cycle of the drive control circuit of FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
300 : 압박회로 400 : 호흡회로 300: compression circuit 400: breathing circuit
3 : 동작선택스위치 4, 40 : 셔틀밸브 3: operation selector switch 4, 40: shuttle valve
5 : 제7 방향제어밸브 6 : 제1 방향제어밸브 5: 7th direction control valve 6: 1st direction control valve
7 : 제2 방향제어밸브 11 : 제3 방향제어밸브 7: 2nd direction control valve 11: 3rd direction control valve
21 : 제8 방향제어밸브 27 : 제6 방향제어밸브21: 8th Directional Control Valve 27: 6th Directional Control Valve
39 : 제4 방향제어밸브 41 : 제5 방향제어밸브 39: fourth directional control valve 41: fifth directional control valve
본 발명은 심폐소생술 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 심폐소생술 장치에서 흉곽띠와 흉부압박 장치 및 호흡장치의 동작을 공기압으로 제어하는 심폐소생술 장치의 구동제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a cardiopulmonary resuscitation device, and more particularly to a drive control circuit of the cardiopulmonary resuscitation device for controlling the operation of the chest band and chest compression device and the breathing apparatus in the cardiopulmonary resuscitation device.
일반적으로 심폐소생술은 심박동이 정지된 시술대상자에게 심장과 폐의 기능을 대신하여 온몸에 산소화된 혈류를 공급하는 것이며, 흉부압박과 인공호흡이 포함된다.In general, cardiopulmonary resuscitation is to supply the oxygenated blood flow to the whole body in place of the heart and lung function to the subjects whose heartbeat is stopped, including chest compressions and artificial respiration.
심폐소생술을 시행하는 중에 자발적으로 혈류의 순환이 일어나게 하려면 관상동맥 관류압이 20 mmHg이상으로 유지되어야 한다. 그러나 종래 흉골만을 반복적으로 압박하는 방법에 의하면 정상적인 심장 혈류량의 약 10~20% 정도만 유발되므로 자발적인 혈류의 순환이 일어나기에 충분하지 못하다. 따라서, 혈류량을 증가시키기 위해 다양한 심폐소생술 장치가 제안되어 있다.Coronary perfusion pressure should be maintained above 20 mmHg to allow spontaneous blood circulation during CPR. However, according to the conventional method of repeatedly pressing only the sternum, only about 10 to 20% of the normal heart blood flow is induced, so that the spontaneous circulation of blood flow is not sufficient. Thus, various CPR devices have been proposed to increase blood flow.
그 예로 본 출원인에 의해 출원된 한국특허 제270596호, 한국특허 제413009호, 한국특허출원 제448449호 등이 있다.Examples thereof include Korean Patent No. 270596, Korean Patent No. 413009, Korean Patent Application No. 448449, and the like filed by the present applicant.
상기 한국특허 제270596호는 흉골을 압박하는 심장펌프의 기능과 흉곽을 수축시키는 흉곽펌프의 기능을 동시에 수행하는 압박 및 수축수단을 구비하여 보다 많은 양의 혈류를 공급할 수 있도록 구성한 흉곽띠를 가진 심폐소생술 장치이며, 한국특허 제413009호 및 한국특허 제448449호는 시술대상자의 체격에 따라 흉곽띠의 길이를 용이하게 조절할 수 있는 길이조정수단을 추가로 구비한 심폐소생술 장 치이다.The Korean Patent No. 270596 has a cardiopulmonary belt having a chest band configured to supply a greater amount of blood flow by having a compression and contraction means simultaneously performing a function of a heart pump that compresses the sternum and a function of the chest pump that contracts the rib cage. Resuscitation device, Korean Patent No. 413009 and Korean Patent No. 448449 is a cardiopulmonary resuscitation device further provided with a length adjusting means that can easily adjust the length of the chest band according to the size of the subject.
그런데, 종래의 심폐소생술 장치들은 흉곽을 압박하는 압박 및 수축수단을 동작시키는 피스톤을 구동시 모터를 통해 동작시켰다. However, conventional CPR devices have been operated through a motor to drive a piston to operate the compression and contraction means for compressing the rib cage.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 공기압을 이용하여 심폐소생술 장치의 흉곽 압박 및 호흡 동작이 용이하게 제어되도록 구성한 심폐소생술 장치의 구동제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a drive control circuit for a cardiopulmonary resuscitation device configured to easily control the thoracic compression and respiration of the cardiopulmonary resuscitation device using air pressure.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시술대상자의 흉골을 압박하는 피스톤을 가진 흉곽압박실린더와, 상기 압박실린더가 흉골을 압박할 때에 흉곽을 조여 수축시키는 흉곽띠를 조이는 흉곽띠 조임 실린더와, 상기 흉곽띠의 조임상태를 유지하는 록커 실린더를 구비한 심폐소생술 장치의 구동제어회로에 있어서, The present invention for achieving the above object, the thoracic compression cylinder having a piston for compressing the sternum of the patient, and a thoracic belt tightening cylinder for tightening the thorax band to tighten the thorax when the compression cylinder presses the sternum; In the drive control circuit of the cardiopulmonary resuscitation apparatus having a rocker cylinder for maintaining the tightening state of the chest band,
공기압 탱크와, With pneumatic tank,
상기 공기압 탱크와 상기 흉곽압박실린더의 연결을 온/오프되도록 개폐되는 제1방향제어밸브와, 상기 공기압 탱크와 상기 흉곽띠 조임 실린더의 연결이 온/오프되도록 개폐되는 제2방향제어밸브와, 상기 공기압 탱크와 상기 록커 실린더의 연결이 온/오프되도록 개폐되는 제3방향제어밸브와, 상기 제1방향제어밸브의 동작횟수를 카운팅하는 압박카운터 밸브와, 상기 압박카운터 밸브의 입력포트를 개폐하는 제4방향제어밸브를 구비한 압박 회로와;A first directional control valve which opens and closes to connect the pneumatic tank and the chest compression cylinder to on / off, a second directional control valve which opens and closes to connect the pneumatic tank to the chest band tightening cylinder on / off, and A third direction control valve which opens and closes to connect the pneumatic tank and the rocker cylinder to on / off, a pressure counter valve for counting the number of times the first direction control valve is operated, and an opening and closing input port of the pressure counter valve. A compression circuit having a four-way control valve;
상기 압박 카운터밸브의 설정 카운트 완료시 출력되는 공기압력에 의해 동작하여 상기 공기압 탱크와 연결하는 제5방향제어밸브와, 상기 제5방향제어밸브로부터의 출력되는 공기압력을 입력받아 일정 시간 간격을 주기로 개폐되는 제6방향제어밸브와, 상기 제6방향제어밸브의 개폐시 입력되는 공기압력의 입력횟수를 카운팅하는 호흡 카운터 밸브를 구비한 호흡 회로와;By operating the air pressure output when the set count of the pressure counter valve is completed, the fifth direction control valve connected to the pneumatic tank and the air pressure output from the fifth direction control valve are input at regular intervals. A breathing circuit having a sixth direction control valve to be opened and closed and a breathing counter valve counting an input frequency of air pressure input when the sixth direction control valve is opened and closed;
상기 흉곽띠를 조이는 조임모드와, 상기 압박 회로의 동작과 상기 호흡 회로의 동작을 각각 미리 설정된 횟수로 동작시키는 심폐소생술모드와, 상기 호흡 회로의 동작을 휴지시키는 연속압박모드와, 상기 심폐소생술모드에서 상기 흉곽압박실린더의 동작을 휴지시키는 호흡모드와, 상기 심폐소생술모드를 정지시키는 정지모드를 가지며, 상기 모드들 중 하나를 선택하여 상기 압박 회로와 상기 호흡 회로를 구성하는 각 밸브의 개폐를 제어하는 동작선택스위치로 이루어진 것에 의해 달성된다.A tightening mode for tightening the chest band, a cardiopulmonary resuscitation mode for operating the operation of the compression circuit and the operation of the breathing circuit at predetermined times, a continuous compression mode for stopping the operation of the breathing circuit, and the cardiopulmonary resuscitation mode Has a breathing mode for stopping the operation of the thoracic compression cylinder and a stop mode for stopping the CPR mode, by selecting one of the modes to control the opening and closing of each valve constituting the compression circuit and the breathing circuit Is achieved by the operation selection switch.
상기 압박 회로는, 상기 제1방향제어밸브의 출력을 개폐하는 제7방향제어밸브와, 상기 심폐소생술모드와 상기 호흡모드 중 어느 일측의 선택시 발생하는 공기압력 중 하나를 출력하는 제1셔틀밸브와, 상기 제1셔틀밸브에서 출력되는 공기압력과 상기 연속압박모드의 선택시 발생하는 공기압력 중 하나를 출력하는 제2셔틀밸브와, 상기 7방향 제어밸브를 주기적으로 개폐시키는 제8방향제어밸브와, 상기 제1셔틀밸브와 상기 제2 셔틀밸브 사이에 접속되는 제9방향제어밸브를 더 포함하며;The compression circuit includes a seventh direction control valve for opening and closing the output of the first direction control valve, and a first shuttle valve for outputting one of air pressure generated when one of the cardiopulmonary resuscitation mode and the breathing mode is selected. And a second shuttle valve for outputting one of the air pressure output from the first shuttle valve and the air pressure generated when the continuous compression mode is selected, and an eighth direction control valve for periodically opening and closing the seven-way control valve. And a ninth directional control valve connected between the first shuttle valve and the second shuttle valve;
상기 제8방향제어밸브는 상기 제2셔틀밸브의 출력포트에 연결되는 입력포트 와, 타이머 회로를 통해 일측 방향제어포트에 연결되는 제1 출력포트와, 타이머 회로를 통해 타측 방향제어포트에 연결되는 제2 출력포트를 가지며, 상기 타측 방향제어포트는 상기 제4방향제어밸브를 통해 상기 압박횟수 카운터의 입력포트에 접속되는 것이 바람직하다.The eighth direction control valve is an input port connected to an output port of the second shuttle valve, a first output port connected to one direction control port through a timer circuit, and is connected to the other direction control port through a timer circuit. It is preferable to have a second output port, and said other direction control port is connected to an input port of said pressure counter counter via said fourth direction control valve.
상기 제2방향 제어밸브의 일측 방향제어포트는 상기 동작선택 스위치의 조임모드에 연결되고, 타측 방향제어포트는 상기 동작선택 스위치의 정지모드에 연결되며, 상기 동작선택 스위치의 연속압박모드는 상기 제4방향 제어밸브의 방향제어포트에 연결되고, 상기 동작선택 스위치의 심폐소생술모드는 상기 제1체크밸브의 일측 포트에 연결되고, 상기 동작선택 스위치의 호흡모드는 상기 제7 방향제어밸브의 방향제어포트와, 상기 제1체크밸브의 타측 포트에 연결되는 것이 바람직하다.One direction control port of the second direction control valve is connected to the tightening mode of the operation selection switch, the other direction control port is connected to the stop mode of the operation selection switch, and the continuous pressing mode of the operation selection switch is the first mode. It is connected to the direction control port of the four-way control valve, the CPR mode of the operation selection switch is connected to one port of the first check valve, the breathing mode of the operation selection switch is the direction control of the seventh direction control valve It is preferable to be connected to the port and the other port of the first check valve.
상기 제2방향 제어밸브의 출력포트는 상기 흉곽띠 조임 실린더와 상기 록킹실린더의 방향제어밸브의 방향제어포트에 접속되는 것이 바람직하다.The output port of the second direction control valve is preferably connected to the direction control port of the thorax band tightening cylinder and the direction control valve of the locking cylinder.
상기 압박횟수 카운터는 상기 제8방향제어밸브의 출력포트가 접속되는 'Z'포트와, 상기 압박회로에 마련된 제9방향제어밸브의 방향제어포트와 상기 호흡회로에 마련된 제5방향 제어밸브의 방향제어포트와 접속되는 'A'포트와, 상기 공기압 탱크와 접속된 'P'포트를 가지며, 상기 'Z'포트로 입력되는 공기압력을 카운팅하여 미리 설정된 횟수가 되면 상기 'A'포트와 상기 'P'포트를 연결하여 상기 압박 회로의 동작을 정지시키는 것이 바람직하다.The pressure counter may include a 'Z' port to which an output port of the eighth directional control valve is connected, a direction control port of a ninth direction control valve provided in the compression circuit, and a direction of a fifth direction control valve provided in the breathing circuit. 'A' port connected to the control port, and 'P' port connected to the pneumatic tank, the 'A' port and the '' when the predetermined number of times by counting the air pressure input to the 'Z' port It is preferable to stop the operation of the pressing circuit by connecting the P 'port.
상기 호흡횟수 카운터는 상기 제6방향제어밸브에서 출력되는 공기압력이 입력되는 'Z'포트와, 상기 압박횟수 카운터를 리셋시키는 'Y'포트와 연결된'A'포트 와, 상기 공기압 탱크와 접속된 'P'포트를 가지며, 상기 'Z'포트로 입력되는 공기압력을 카운팅하여 미리 설정된 횟수가 되면 상기 'A'포트와 상기 'P'포트를 연결하여 상기 압박횟수 카운터를 리셋시키는 것이 바람직하다.The respiratory frequency counter is connected to the 'Z' port through which the air pressure output from the sixth directional control valve is input, 'A' port connected to the 'Y' port for resetting the compression frequency counter, and the pneumatic tank. It has a 'P' port, it is preferable to reset the compression frequency counter by connecting the 'A' port and the 'P' port when the predetermined number of times by counting the air pressure input to the 'Z' port.
상기 동작선택 스위치는 로터리 스위치로 구성하여 스위치를 회전시킴에 따라 순차적으로 특정한 모드가 선택되도록 하는 것이 바람직하다.Preferably, the operation selection switch is configured as a rotary switch so that specific modes are sequentially selected as the switch is rotated.
상기 제2방향제어밸브에서 출력되는 공기압력을 소정 시간 경과 후 상기 흉곽띠 조임 실린더로 입력하는 타이머 회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a timer circuit configured to input the air pressure output from the second direction control valve to the chest band tightening cylinder after a predetermined time elapses.
상기 제3방향제어밸브의 출력되는 공기압력을 소정 시간 경과 후 상기 록커 실린더에 전달하는 타이머 회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a timer circuit for transmitting the output air pressure of the third direction control valve to the rocker cylinder after a predetermined time.
상기 제6방향제어밸브의 일측 경로에서 출력되는 공기압력을 소정 시간 경과 후 상기 제6방향제어밸브의 일측 방향제어포트로 입력하는 타이머 회로와, 상기 제6방향제어밸브의 타측 경로에서 출력되는 공기압력을 소정 시간 경과 후 상기 제6방향제어밸브의 타측 방향제어포트로 입력하는 타이머 회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.A timer circuit for inputting air pressure output from one path of the sixth directional control valve to the one direction control port of the sixth directional control valve after a predetermined time and air output from the other path of the sixth directional control valve It is preferable to further include a timer circuit for inputting the pressure to the other direction control port of the sixth direction control valve after a predetermined time.
상기 제8방향제어밸브의 일측 경로에서 출력되는 공기압력을 소정 시간 경과 후 상기 제8방향제어밸브의 일측 방향제어포트로 입력하는 타이머 회로와, 상기 제8방향제어밸브의 타측 경로에서 출력되는 공기압력을 소정 시간 경과 후 상기 제8방향제어밸브의 타측 방향제어포트와 상기 압박횟수 카운터의 'Z'포트로 출력하는 타이머 회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.A timer circuit for inputting air pressure output from one path of the eighth direction control valve to the one direction control port of the eighth direction control valve after a predetermined time and air output from the other path of the eighth direction control valve; It is preferable to further include a timer circuit for outputting the pressure to the other direction control port of the eighth directional control valve and the 'Z' port of the pressing frequency counter after a predetermined time.
입력되는 공기압을 일정 압력으로 유지하는 압력조절기를 더 포함하여, 일정 한 압력을 조절하는 것이 바람직하다.Further comprising a pressure regulator for maintaining the input air pressure at a constant pressure, it is preferable to adjust the constant pressure.
상기 제1, 제3, 제10 방향제어밸브는 일측에만 방향제어포트가 있고 공기압력이 통과하는 포트가 2개인 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다.Preferably, the first, third and tenth direction control valves are solenoid valves having only one direction control port and two ports through which air pressure passes.
상기 제2, 제6, 제8 방향제어밸브는 양측에 방향제어포트가 있고 공기압력이 통과하는 포트가 2개인 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다.Preferably, the second, sixth and eighth directional control valves are solenoid valves having directional control ports on both sides and two ports through which air pressure passes.
상기 제4, 제5, 제7, 제9 방향제어밸브는 일측에만 방향제어포트가 있고 공기압력이 통과하는 포트가 1개인 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다.Preferably, the fourth, fifth, seventh, and ninth directional control valves are solenoid valves having only one direction control port and one port through which air pressure passes.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용되는 심폐소생술 장치가 결합된 환자이송장치를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 환자이송장치의 종단면도이고, 도 3은 도 1의 환자이송장치의 횡단면도이다. 도 1에 도시(배선, 배관 및 흉곽띠는 생략)한 바와 같이, 본 발명의 보드(110)의 중간 외부에는 그 폭방향 단부에 수용홈(102)이 형성되고, 상기 수용홈(102)에는 환자의 흉골을 압박하는 압박회로(300)가 수용되며, 상기 보드(110)의 중간 내부에는 환자의 흉곽 크기에 따라 흉곽띠(118)의 길이를 조절하는 길이조절부(126)가 고정되고, 상기 압박회로(300)와 길이조절부(126)는 상기 압박 회로(300)가 흉골을 압박할 때에 흉곽을 조여 수축시키는 흉곽띠(118)를 가진 흉곽수축부(116 : 도 2에 도시)에 의해 연결된다. Figure 1 shows a patient transfer device coupled to the CPR device to which the present invention is applied, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the patient transfer device of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view of the patient transfer device of FIG. As shown in FIG. 1 (wiring, piping, and chest band are omitted), the
상기 흉곽띠(118)는 연결부(미도시)에 의해 환자의 가슴을 감싸면서 착탈가능케 연결된다. 심폐소생술 장치를 사용하지 않은 경우에는 상기 연결부(미도시)에서 흉곽띠를 분리한 다음, 압박회로(300)를 상기 수용홈(102)에 수용시켜 보관하게 된다.The
상기 보드(110)에는 운반자가 손으로 잡고 들어서 이동시키도록 그 가장자리를 따라 형성된 홈(104)으로 된 다수의 손잡이부가 구비되어 있다. 상기 홈 대신에 돌출된 손잡이 등이 형성될 수도 있다. 그리고 상기 보드(110)의 가장자리 상면에는 인공호흡시 환자에게 산소를 공급하고 압박장치를 구동하도록 산소탱크(106)가 밴드(108)에 의해 매어져 고정되어 있다.The
그리고, 상기 보드(110)의 가장자리에는, 흉곽띠 조임기능과, 심폐소생기능과, 심폐소생기능 온오프기능과, 연속압박 기능의 동작을 온오프시키는 동작선택스위치(3)가 결합되어 있다.At the edge of the
상기 흉곽띠(118)는 시술대상자의 흉곽 좌우측부를 각각 감싸도록 좌, 우 흉곽띠(196, 196')로 나누어져 있으며, 시술대상자의 흉곽 크기에 따라 상기 흉곽띠(118)의 길이를 조절하도록 상기 받침 본체에는 길이조절수단(126)이 결합되어 있다.The
상기 보드(110)의 상측외면은 좌우측이 돌출되고 시술대상자가 눕는 길이방향으로 트여져 시술대상자를 감싸는 형상의 받침면(128)을 구비한다. 상기 받침면(128)에서 시술대상자가 눕는 길이방향의 중간에는 낮게 후퇴된 리세스부(129)가 형성된다. 상기 리세스부(129)는 대체로 상기 흉곽띠(118)와 동일한 폭으로 좌우방향으로 형성된다. 상기 리세스부(129)의 중앙에는 장공(129a)이 형성되고, 이 장공(129a)을 통하여 좌, 우흉곽띠(122, 124)의 하단이 보드(110)의 내부로 빠져서 후술하는 좌, 우보빈에 감기게 된다.The upper outer surface of the
상기 길이조절수단(126)은, 보드(110)의 내부에 베이스 브라켓(130)이 설치되고, 상기 베이스 브라켓(130)의 전단 및 후단에는 지지 브라켓(132, 134; 도 2참조)이 각각 세워진다. 도 2에서는 전단의 지지 브라켓(132)만을 도시하였고, 후단의 지지 브라켓(134)은 그 지지 브라켓(132)의 후방에 위치해 있으므로 도면(도 2)에서는 보이지 않는다. 상기 지지 브라켓(132, 134) 사이에는 좌, 우축부재(136, 138)가 설치되고, 상기 좌, 우 축부재(136, 138)에는 상기 좌, 우흉곽띠(122, 124)가 각각 감기는 좌, 우보빈(140, 142)이 끼워지며, 상기 좌, 우축부재(136, 138)에는 서로 맞물리는 스퍼어기어로 된 전동기어(144, 146)가 고정되며, 상기 우축부재(138)의 단부에는 구동수단에 의해 구동되는 베벨기어로 된 전동기어(150)가 설치된 구조이다.The length adjusting means 126, the
상기 구동수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 보빈(140, 142)을 구동하도록 구동력을 발생하는 흉곽띠 조임 실린더(157)와, 상기 흉곽띠 조임 실린더(157)의 피스톤 로드(158)에 고정되어 흉곽띠 조임 실린더(157)의 작동에 따라 왕복운동하는 랙기어(152)를 가진 이동체(154)와, 상기 이동체(154)를 안내하는 안내부재(156)와, 상기 랙기어(152)에 맞물려 회전하는 피니언(155)과, 상기 피니언(155)의 회전축(151)에 결합되어 상기 보빈(140, 142)에 회전력을 전달하는 동력전달부(150)와, 상기 이동체(154)에 고정된 록킹 래칫(152)과, 상기 이동체(154)를 소정의 위치에 록킹하도록 상기 록킹 래칫(152)에 물리는 록커(184)를 가진 록킹 실린더(149)를 구비한다. 그리고, 상기 흉곽띠 조임 실린더(157)는 에어 실린더로서 고정판(153)에 고정되어 있다.As shown in FIG. 3, the driving means includes a
상기 흉곽띠 조임 실린더(157)의 피스톤 로드(158)는 연결부재(159)에 의해 상기 이동체(154)의 머리부에 연결되어 있다. 상기 이동체(154)의 머리부는 상기 안내부재(156)에 끼워져 슬라이딩하게 되어 있다. The
상기 동력전달부(150)는 다수의 기어가 물린 구조로서, 회전속도 및 회전방향을 변경하여 상기 피니언(155)의 회전운동을 상기 보빈(140, 142)에 전달한다.The
상기 록킹래칫(152)은 상기 이동체(154)의 머리부에 고정되어 이동체의 길이방향으로 래칫 잇빨이 연속적으로 형성된 부재이다.The
상술한 구성의 심폐소생술 장치를 공기압을 이용하여 제어하기 위한 회로구성을 설명하면 다음과 같다.Referring to the circuit configuration for controlling the CPR device having the above-described configuration using air pressure as follows.
도 4는 본 발명에 따른 심폐소생술 장치의 구동제어회로의 구성도이다. 4 is a configuration diagram of a drive control circuit of the cardiopulmonary resuscitation device according to the present invention.
먼저, 도 4의 제어회로의 동작의 이해를 용이하도록, 구동제어회로를 구성하는 각 구성요소를 설명한다. 제1과 제3 및 제9 방향제어밸브(6,11,34)는 일측에만 방향제어포트(이하에서 '파일럿'이라 칭함)가 있고 공기압력이 통과하는 포트가 2개인 솔레노이드 밸브이다. 그리고, 제2와 제6 및 제8 방향제어밸브(7, 22, 27)는 양측에 파일럿이 있고 공기압력이 통과하는 포트가 2개인 솔레노이드 밸브이며, 방향제어밸브(5, 9, 13, 21, 23, 25, 28, 33, 39, 41, 42, 43)는 일측에만 파일럿이 있고 공기압력이 통과하는 포트가 1개인 솔레노이드 밸브이다. 그리고, 흉곽띠 조임 실린더(157)와 록커 실린더(149)는 공기압에 의해 전진 및 복귀하는 내부에 복귀스프링을 가진 복동형 실린더이다. 카운터(26, 31)는 공기압력을 포트 'Z'로 공급받아 카운팅하며 미리 설정된 횟수만큼 카운팅되면 포트 'A'와 포트 'P'를 연결하고, 포트'Y'를 통해 리셋된다. First, each component constituting the drive control circuit will be described to facilitate understanding of the operation of the control circuit of FIG. 4. The first, third and ninth
심폐소생술 장치의 구동제어회로의 압박회로(300)와 호흡회로(400)의 동작과정을 설명하면 다음과 같다. The operation process of the
동력원인 공기 또는 산소가 입력되면(심폐소생술 장치에 연결되면), 압력조절기(1)를 거치면서 공기압력이 조절되고, 조절된 일정한 공기압력이 압박회로(300)와 호흡회로(400)로 구성된 제어회로로 공급된다.When air or oxygen as a power source is input (connected to the cardiopulmonary resuscitation device), the air pressure is adjusted through the
압력조절기(1)를 거쳐서 조절된 공기압력은 동작선택스위치(3)와 흉곽띠 조임 실린더(16)를 제어하기 위한 제2방향제어밸브(7), 흉곽띠 풀림방지 록커실린더(14)를 제어하기 위한 제3방향제어밸브(11), 압박횟수 카운터(26), 호흡 횟수 카운터(31), 제5방향제어밸브(41), 재설정 실린더(35)를 동작시키는 제10방향제어밸브(34)의 입력 측으로 인가된다.The air pressure regulated via the
동작선택스위치(3)는 흉곽띠를 조이는 조임모드("F": FASTEN)와, 흉곽압박실린더(116)의 동작 횟수와 호흡회로(400)의 호흡횟수를 도 5a 또는 도 5b의 압박 및 호흡 동작 주기 신호도에 따라 미리 설정된 주기로 동작시키는 심폐소생술모드("CPR")와, 호흡회로(400)의 동작을 휴지시키는 연속압박모드("CO": CONTINUOUS)와, 심폐소생술모드에서 설정된 주기로 동작하되 흉곽 압박 실린더(116)의 동작을 휴지하는 호흡모드("V":VENTILATION)와, 흉곽띠를 록킹을 해제하는 정지모드("STP":STOP)를 선택하여 동작시키도록 구성된다. 여기서, 동작선택 스위치(3)는 로터리 스위치인 것이 바람직하다.The operation selector switch 3 is a tightening mode (“F”: FASTEN) to tighten the chest band, the number of times the operation of the
동작선택스위치(3)의 정지모드(“STP”)로부터 재설정모드(“RE”:RESET)로 절환하면 공기압력이 공급되어 리셋실린더(35)를 제어하기 위한 제10 방향제어밸브(34)의 파일럿에 입력되어 포트를 'A'에서 'B'로 전환하여, 리셋 실린더(35)를 동 작시킴으로써 압박회수 카운터(26)를 재설정한다.When the operation mode switch 3 switches from the stop mode (“STP”) to the reset mode (“RE”: RESET), the air pressure is supplied to the 10th
동작선택스위치(3)의 재설정모드(“RE”)로부터 조임모드(“F”)로 절환하면 흉곽띠 조임 실린더(157)를 제어하기 위한 제2방향제어밸브(7)를 열어서(OPEN) 포트 'B'를 통해 공기압력이 흉곽띠 조임 실린더(16)로 공급하여 전진시킨다. Switching from the reset mode (“RE”) of the operation selector switch 3 to the tightening mode (“F”) opens the second direction control valve 7 for controlling the chest band tightening cylinder 157 (OPEN) port. Through 'B' the air pressure is supplied to the chest band tightening cylinder (16) to advance.
흉곽띠 조임 실린더(157)를 전진시키면 흉곽띠 조임 실린더(157)의 축에 연결된 도 2의 랙기어(62)도 동시에 전진하여 피니언(68)을 회전시켜서 흉곽띠를 조여 준다. 그리고, 록커실린더(149)의 제3방향제어밸브(11)를 동작시켜 공기압력을 공급하여 타이머 회로(12, 13a, 13)에 의하여 소정 시간(수초) 경과 후 흉곽띠 풀림방지용 록커실린더(149)를 전진시킨다. 이에 따라 록킹 래칫(82)이 흉부압박기간 중 풀리지 않도록 록킹된다. 여기서, 타이머 회로는 유량조절기(12), 공기탱크(13a), 방향제어밸브(13)로 이루어진다.Advancing the chest
동작선택스위치(3)의 조임모드(“F”)로부터 연속압박모드(“CO”)로 절환하면, 제4방향제어밸브(39)가 상시 열림(Normally open) 상태로부터 닫힘(close) 상태로 되어 압박 횟수 카운터(26)의 'Z'포트로 공기압력이 입력되지 않아 압박 횟수 카운터(26)가 카운팅을 하지 않는다. 그리고, 셔틀밸브(40)를 통과한 공기압력은 방향제어밸브(22)의 'A'포트를 통과하여 유량조절기(20)와 방향제어밸브(21)로 구성된 타이머 회로에서 소정 시간 경과 후 제8방향제어밸브(22)의 파일럿을 동작시켜 셔틀밸브(40)를 통과한 공기압력이 'B'포트를 통과한다. 'B'포트를 통과한 공기압력은 유량조절기(24)와 방향제어밸브(25)로 구성된 타이머 회로에서 소정 시간 경과 후, 방향제어밸브(25)를 상시 닫힘(Normally close)상태에서 열림(Open)상태 로 절환시킨다. 이때, 공기압력이 상시 열림 상태의 제7방향제어밸브(5)를 거쳐 제1방향제어밸브(6)를 동작시켜 흉곽 압박 실린더(116)를 온오프 시킨다. 여기서, 제1 및 제7 방향제어밸브(5, 6)는 공기압력 통과 후 복귀되는 솔레노이드 밸브이다. 즉, 제8방향제어밸브(22)와 타이머(20, 21, 24, 25)로 구성된 제어회로로부터 발생되는 펄스 형태의 온(실린더 압박)/오프(실린더 복귀)를 동작시키도록 하는 공기압력이 제4방향제어밸브(39)를 통과하는 것이 차단된다. 이에 따라, 압박회수 카운터(26)의 'Z'포트로 인가되는 제어용 공기압력을 차단함으로써, 제어용 방향제어밸브(6)를 연속하여 개폐하게 되어 결과적으로 흉부압박실린더(116)도 연속으로 압박한다. When switching from the tightening mode (“F”) of the operation selection switch 3 to the continuous pressure mode (“CO”), the fourth
동작선택스위치(3)의 연속압박모드(“CO”)로부터 심폐소생술모드(“CPR”)로 절환하면, 셔틀밸브(4)를 거쳐 상시 열림(Normally open) 상태의 제9방향제어밸브(23)를 경유하고, 제9방향제어밸브(23)와 셔틀밸브(40)를 거쳐 제8방향제어밸브(22)의 포트 'A'를 통과한다. 그 다음, 유량조절밸브(20), 공기탱크(20a), 방향제어밸브(21)로 구성된 타이머 회로에 의해 소정 시간이 경과한 후에 제8방향제어밸브(22)의 좌측 파일럿을 동작시킴으로써 제8방향제어밸브(22)를 포트'B'로 절환시킨다. 이후에, 제8방향제어밸브(22)의 포트 'B'를 통과한 공기압력에서 분기된 하나의 공기압력은 상시 열림 상태(Normally open)의 제7방향제어밸브(5)를 거쳐 제1방향제어밸브(6)를 동작시켜 흉부압박실린더(116)를 전진시켜 흉부압박을 실시한다. 그리고, 제8방향제어밸브(22)의 포트'B'에서 분기된 또 다른 하나의 공기압력은 유량조절밸브(24), 공기통, 방향제어밸브(25)로 구성된 타이머 회로에 의하여 소정 시간이 경과한 후에 제8방향제어밸브(22)의 우측 파일럿을 동작시켜서 제8방향제어밸브(22)를 다시 'A'포트로 절환시킨다. 이때, 제1방향제어밸브(6)에 인가되는 공기압력이 차단되어 흉부압박실린더(116)는 내부의 스프링 압력에 의하여 복귀되어 흉부압박이 오프된다. 이후에, 셔틀밸브(40)로부터의 공기압력은 유량조절밸브(20), 공기탱크(20a), 방향제어밸브(21)로 구성된 타이머 회로를 통과함에 따라 소정 시간 경과한 후에 제8방향제어밸브(22)를 다시 'B'포트로 절환시킨다. 이러한 동작이 도 5a 또는 도 5b와 도시된 바와 같이 1 싸이클을 이루어 연속으로 반복된다.When switching from the continuous press mode (“CO”) of the operation selector switch (“CO”) to the CPR mode (“CPR”), the ninth
연속적으로 반복되는 압박과 복귀시키는 공기압력 중 제8방향제어밸브(22)의 우측 파일럿에 공급되는 신호 중의 하나를 압박횟수 카운터(26)의 'Z' 포트에 인가하여 카운팅을 하며 미리 설정된 압박횟수(예를 들어 도 5a의 '15회' 또는 도 5b의 '5회')에 도달하면, 압박횟수 카운터(22)에서 'P'포트와 'A'포트가 연결된다. 이에 따라 'P'포트에 인가된 공기압력이 'A'포트로 흘러서 제9방향제어밸브(23)를 동작시켜 압박과 복귀를 연속으로 실시하는 제8방향제어밸브(22)와 타이머 회로(20, 21, 24, 25)로 공급되는 공기압력을 차단하여 펄스 형태의 ON(실린더 압박)/OFF(실린더 복귀)는 중단되며, 이 때부터 호흡회로(400)가 동작된다.One of the signals supplied to the right pilot of the eighth directional control valve 22 among the continuously repeated pressing and returning air pressures is applied to the 'Z' port of the
'P'포트에서 'A'포트로 흐르는 공기압력 중 또 다른 하나는 호흡 제어회로(2)의 제5방향제어밸브(41)를 열어서 공기압력을 제6방향제어밸브(27)로 공급하고 이를 통과한 공기압력은 배기 타이머 회로(42)에 인가되어 소정 시간이 경과한 후 제6방향제어밸브(27)의 좌측 파일럿을 동작시켜 포트'B'로 절환한다. 포트'B'를 통 과한 하나의 공기압력은 방향제어밸브(33)를 동작시켜 호흡산소를 공급하고, 포트'B'를 통과한 후 분기된 다른 공기압력은 흡기 타이머 회로(43)를 거쳐 미리 설정된 시간이 경과된 후에, 제6방향제어밸브(27)의 우측 파일럿을 동작시켜 포트'A'로 절환시킨다. 이때 방향제어밸브(33)로의 공기압력이 차단되므로 호흡을 중단하게 되고, 이러한 동작이 1 싸이클을 이루어 연속으로 반복된다. Another one of the air pressure flowing from the 'P' port to the 'A' port opens the fifth
연속적으로 반복되는 호흡과 호흡을 중단시키는 공기압력 중 배기 타이머 회로(42)에서 소정 시간 경과한 후 제6방향제어밸브(27)의 좌측 파일럿으로 공급되는 공기압력에서 분기된 공기압력은 호흡횟수 카운터(31)의 'Z' 포트에 인가하여 카운팅을 수행하도록 한다. 카운팅 횟수가 미리 설정된 호흡횟수(예를 들어 도 5a의 '2회' 또는 도 5b의 '1회')에 도달하면, 호흡횟수 카운터(31)의 'P'포트에 인가된 공기압력이 'A'포트로 흐른다. 여기서 호흡횟수 카운터(31)의 'A'포트에서 분기된 하나의 공기압력은 타이머(28)에 의하여 소정 시간 경과한 후 압박횟수 카운터(26)의 'Y'포트로 인가되어 압박횟수 카운터(26)를 리셋 시킨다. 이에 따라, 제5방향제어밸브(41)로 인가되는 공기압력을 차단하여, 호흡회로(400)의 동작을 정지시킴과 동시에, 압박횟수 카운터(26)의 'P'포트로부터 'A'포트로의 흐름이 차단되어 제9방향제어밸브(23)는 다시 열리므로, 압박회로(300)는 압박과 복귀를 수행한다.The air pressure branched from the air pressure supplied to the left pilot of the sixth directional control valve 27 after a predetermined time elapses from the
상술한 제어동작은 심폐소생술모드(“CPR”)에서는 하나의 사이클로서 연속으로 반복된다.The above-described control operation is repeated continuously as one cycle in CPR mode ("CPR").
동작선택스위치(3)의 심폐소생술모드(“CPR”)로부터, 심폐소생술모드가 동작되는 하나의 사이클에서 압박을 쉬고 2번 호흡을 수행하는 호흡모드(“V”)로 절환하면, 제7방향제어밸브(5)는 상시 열림상태에서 닫힘상태로 절환되어 흉곽압박실린더(116)를 정지시킨다. 이와 동시에, 셔틀밸브(4)를 통과한 공기압력은 제9방향제어밸브(23)와 셔틀밸브(40)를 거쳐, 소정 시간 경과 후 제8방향제어밸브(22)의 좌측 파일럿을 동작시켜 포트'B'로 절환시킨다. 그리고, 공기압력은 유량조절밸브(24), 공기통, 방향제어밸브(25)로 구성된 타이머에 의해 소정 시간 경과 후에 압박횟수카운터(26)로 입력되어 동작된다. 압박횟수카운터(26)가 카운팅을 완료하면 압박회로(300)의 동작은 정지되고 호흡회로(400)가 동작하여 호흡을 2회 수행한다. From the CPR mode (“CPR”) of the operation selector switch 3 to the breathing mode (“V”) where the cardiopulmonary resuscitation mode is activated and the breathing is performed twice, the seventh direction The
이와 같이 호흡모드는 심폐소생술모드(“CPR”)와 비교하여, 흉곽압박실린더(116)의 동작은 정지시키는 것만 다르고, 그 외 나머지 동작은 동일하다.As described above, the breathing mode is different from the cardiopulmonary resuscitation mode (“CPR”), except that the operation of the
한편, 동작선택스위치(3)의 호흡모드(“V”)로부터 정지모드(“STP”)로 절환하면, 압박회로(300)와 호흡회로(400)의 공기압력이 빠져나감에 따라 제어 기능은 정지하며, 제2방향제어밸브(7)의 우측 파일럿을 동작시켜 유량조절기(8), 공기통, 방향제어밸브(9)로 이루어진 타이머 회로를 통과함으로서 소정 시간 경과 후 흉곽띠 조임 실린더(157)를 복귀시켜서 흉곽띠를 풀르고, 유량 조절기(12)와 공기통 및 방향제어밸브(13)로 이루어진 타이머 회로에 의해 소정 시간 경과 후 록커 실린더(149)를 복귀시켜서 록킹을 해제한다.On the other hand, when switching from the breathing mode ("V") of the operation selector switch 3 to the stop mode ("STP"), the control function is released as the air pressure of the
이러한 구성에 의하여, 흉곽띠를 조이는 조임모드("F")와, 흉곽압박실린더의 동작 횟수와 호흡 회로의 호흡횟수를 미리 설정된 주기로 동작시키는 심폐소생술모드("CPR")와, 호흡 회로의 동작을 휴지시키는 연속압박모드("CO")와, 심폐소생술모드를 수행하는 미리 설정된 주기로 동작하되 흉곽압박 실린더의 동작을 정지시키고 호흡동작을 수행하는 호흡모드("V")와, 흉곽띠의 록킹을 해제하는 정지모드("STP")를 선택에 따라, 인공호흡 기능을 공기압 회로를 이용하여, 흉곽압박 실린더, 흉곽띠 조임 실린더, 록커 실린더를 동작시킬 수 있게 된다.By this configuration, the tightening mode ("F") for tightening the chest band, the CPR mode ("CPR") for operating the operation frequency of the thoracic compression cylinder and the breathing frequency of the breathing circuit in a predetermined cycle, and the operation of the breathing circuit Continuous pressure mode ("CO") to stop the operation, CPR mode to perform a predetermined cycle to perform the resuscitation mode, stop the operation of the thoracic compression cylinder to perform the breathing operation ("V"), and locking the chest band According to the selection of the stop mode ("STP") for releasing, it is possible to operate the chest compression cylinder, the chest band tightening cylinder, the rocker cylinder using the artificial respiration function by the pneumatic circuit.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 공기압을 이용하여 심폐소생술 장치의 흉곽 압박 및 호흡 동작이 용이하게 제어되도록 구성한 심폐소생술 장치의 구동제어회로가 제공된다. As described above, according to the present invention, there is provided a drive control circuit of the CPR device configured to easily control the thoracic compression and respiration of the CPR device using air pressure.
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KR1020050035504A KR100633799B1 (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Circuit for controlling operation of a cardiopulmonary resuscitation apparatus |
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